Der Wettlauf um die IT-Vorherrschaft nimmt eine beispiellose Wendung mit Herausforderungen, die die Grenzen der Datenverarbeitung neu definieren könnten. Die neuesten Fortschritte im Quantencomputing wecken ebenso viel Hoffnung wie Fragen zu ihrer praktischen Umsetzung und ihren Auswirkungen auf die Gesellschaft. Google ist Teil dieser Dynamik mit einer Ankündigung, die durchaus einen Wendepunkt in der Branche markieren könnte.
Google hat kürzlich enthüllt Weideihr neuester Quantencomputer-Chip. Diese Innovation ermöglicht es, komplexe Probleme in nur fünf Minuten zu lösen, eine Leistung, die für aktuelle Supercomputer unvorstellbar wäre, da sie zehn Septillionen Jahre (d. h. 10.000.000.000.000.000.000.000.000 Jahre) benötigen, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.
Willow stellt einen bedeutenden Sprung auf dem Gebiet des Quantencomputings dar, das darauf abzielt, die Prinzipien der Teilchenphysik zu nutzen, um Computer mit beispielloser Leistung zu entwickeln.
Der Chip enthält bemerkenswerte Verbesserungen und schafft die notwendige Grundlage für einen großen, praxistauglichen Quantencomputer. Experten betonen jedoch, dass Willow derzeit noch größtenteils ein experimentelles Gerät ist, was darauf hindeutet, dass ein voll funktionsfähiger Quantencomputer, der eine Vielzahl realer Probleme lösen kann, noch Jahre und Milliarden Dollar von der Entwicklung entfernt ist.
Betrieb und Potenzial
Quantencomputer unterscheiden sich grundlegend von den herkömmlichen Computern, die in unseren Telefonen oder Laptops zu finden sind. Sie nutzen die Prinzipien der Quantenmechanik, das seltsame Verhalten von Teilchen auf subatomarer Ebene, um komplexe Probleme mit bemerkenswerter Geschwindigkeit und Effizienz zu lösen und möglicherweise die Fähigkeiten klassischer Computer zu übertreffen.
Diese Technologie könnte Bereiche wie die Entdeckung neuer Medikamente verändern und den Forschungs- und Entwicklungsprozess erheblich beschleunigen.
Mit solchen Befugnissen gehen jedoch auch Verantwortungen einher. Es bestehen berechtigte Bedenken hinsichtlich der böswilligen Nutzung von Quantencomputern, insbesondere um Verschlüsselungsmethoden zu knacken, die sensible, persönliche oder Unternehmensdaten schützen.
Vorbereitungen und Reaktionen
Als Reaktion auf diese Herausforderungen gab Apple im Februar bekannt, dass es die Verschlüsselung von iMessage-Konversationen verstärkt habe, um „resistent gegen Quantencomputing» und gewährleistet so die Sicherheit der Kommunikation angesichts zukünftiger Quantenbedrohungen.
Hartmut Neven, Leiter des Quantum AI-Labors von Google, das Willow entwickelt hat, beschreibt sich selbst als „Hauptoptimist» des Projekts. Er behauptete, dass Willow praktische Anwendungen sehen würde, obwohl noch keine konkreten Details bekannt gegeben wurden. Er sagte auch, dass wir nicht vor Ende des Jahrzehnts mit einem kommerziell funktionsfähigen Chip rechnen sollten, da sich die ersten Anwendungen auf die Simulation von Systemen konzentrieren würden, die von Quanteneffekten betroffen sind.
« Willow zeigt bei mehreren Kennzahlen Spitzenleistungen und ermöglicht so zwei große Erfolge. Das erste ist, dass Willow Fehler exponentiell reduzieren kann, indem es die Anzahl der Qubits erhöht. Damit wird eine große Herausforderung der Quantenfehlerkorrektur gelöst, an der das Fachgebiet seit fast 30 Jahren arbeitet. Als nächstes führte Willow eine Standardberechnung unter dem Benchmark in weniger als fünf Minuten durch, eine Aufgabe, für die einer der schnellsten Supercomputer von heute 10 Septillionen (das sind 10^25) Jahre brauchen würde – eine Zahl, die das Alter des Universums bei weitem übersteigt. » sagte Hartmut Neven in einem Blogbeitrag auf der Google-Website.
Er sagte auch, dass Willows Leistung bei diesem Benchmark geradezu revolutionär sei: Diese schwindelerregende Zahl übertrifft alle bekannten Zeitskalen der Physik und ist weitaus größer als das Alter unseres Universums. Ein solches Ergebnis unterstützt die faszinierende Idee, dass Quantencomputing über mehrere Paralleluniversen hinweg funktioniert, und spiegelt die von David Deutsch vorgeschlagene Multiversumstheorie wider.
Bildunterschrift: Google stellt Willow vor, seinen neuesten Quantencomputer-Chip. Bildnachweis: Google
Artikel: „Google Quantum AI und Mitarbeiter. Quantenfehlerkorrektur unterhalb der Oberflächencodeschwelle » Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-08449-y
